Enterobactérias e Infecções do TGI

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ENTEROBACTÉRIAS
Infecções do TGI
→ existem barreiras naturais para evitar a
disseminação dos patógenos
→ Na cavidade oral tem barreiras físicas e
quimicas que constituem um obstáculo
para que esses patógenos não constituam
um processo infeccioso
→ Boca: Lisozima, Microbiota bacteriana
da cavidade oral, fluxo de líquidos
→ Esofago : fluxo de liquidos,
peristaltismo
→ estômago: pH ácido
→ IgA secretada evita que os patógenos
acessem o epitélio e camadas mais
internas.
→ Intestino delgado: muco bile, igA,
microbiota normal, sais biliares,
peristaltismo, tecido linfóide, eliminação e
substituição do epitélio.
→ Intestino grosso: microbiota normal,
peristaltismo
Fontes de infecção:
→ Ingestão de água e alimentos
contaminados, fômites contaminados,
mãos contaminadas, contato com fezes.
● Alimentos, fluidos e mãos
contaminadas → ingere
microorganismo ou toxinas→
acesso ao intestino → dois
quadros podem ocorrer:
1. Os organismos se
multiplicam e as toxinas
são produzidas, mas as
infecções permanecem
localizadas no TGI,
causando diarreia, onde os
patógenos serão
excretados nas fezes.
2. Os organismos invadem ou
as toxinas são absorvidas,
causando disseminação e
sintomas de infecção
sistêmica (febre, mialgia,
icterícia)
● Efeitos destrutivos resultantes da
infecção do TGI:
1. Ação farmacológica de
toxinas bacterianas
2. Inflamação localizada
3. Invasão acentuada para o
sangue ou linfáticos,
disseminação para outros
locais do corpo
4. Perfuração de epitélio das
mucosas após infecção,
cirurgia ou trauma acidental
Obs: As infecções do trato gastrointestinal
podem ser agrupadas naquelas que
permanecem localizadas no intestino e
naquelas que se disseminam, causando
infecções em outros locais do corpo. Para
disseminação em um novo hospedeiro, os
patógenos devem ser excretados em
grandes quantidades nas fezes e
sobreviver no ambiente por tempo
suficiente para infectar uma outra pessoa
direta ou indiretamente através de
alimentos ou líquidos contaminados.
Sinais e sintomas gerais das infecções do
TGI
1. Gastroenterite: síndrome
caracterizada por sintomas
gastrointestinais, incluindo náusea,
vômito, diarreia e desconforto
abdominal
2. Diarréia: eliminação de fezes
anormal caracterizada por
defecação frequente e/ou fluida;
usualmente resultando de doença
no intestino delgado e
envolvendo aumento de fluido e
perda de eletrólitos; sem sangue
→ ENTEROTOXINA (Geralmente
ocorre a nível de intestino delgado,
alguma doença nesse local)
3. Disenteria: distúrbio inflamatório
do trato gastrointestinal
frequentemente associado a
sangue e pus nas fezes e
acompanhado de sintomas como
dor, febre, cãibras abdominais;
usualmente resulta em doença no
intestino grosso → INFECÇÃO
INVASIVA ( Disenteria tem lesão
tecidual ativa)
4. Enterocolite: inflamação
envolvendo a mucosa dos
intestinos delgado e grosso
Infecções de origem alimentar: o
alimento pode simplesmente agir
como um veículo para o patógeno
(p. ex., Campylobacter) ou
fornecer condições nas quais o
patógeno pode se multiplicar em
quantidades suficientemente
grandes para provocar doença (p.
ex., Salmonella).
Epidemiologia
1. Infecções do TGI são uma
importante causa de ↑ níveis de
mortalidade infantil em países em
desenvolvimento
- Global Enteric Multi-Center
Study (Sul da Ásia e África
Subsaariana): E. coli e
Shigella dentre as 4
principais causas de morte
por diarreia moderada e
grave em crianças.
2. Não é de notificação compulsória
(subnotificada)
3. Idosos são grupo de risco
Caracteristicas principais das
enterobactérias:
● Ordem Enterobacterales →
Família Enterobacteriaceae
● Amplo e heterogêneo grupo de
bacilos gram-negativos
- + 60 gêneros, centenas de
espécies e subespécies
- Classificação baseada em
propriedades bioquímicas,
estrutura antigênica, análise
moleculares e genômicas
- Maioria das infecções em
humanos: poucos gêneros e
espécies (25-30)
● Ubíquos (solo, água e vegetais),
membros da microbiota do TGI
animal com potencial oportunista
(ex.: E. coli, Proteus mirabilis),
patógenos verdadeiros de
humanos (ex. Salmonella spp.,
Shigella spp. e Yersinia pestis)
● Bastonetes gram-negativos
(cocobacilos – Enterobacter spp.)
● Não formadores de esporos
● Móveis com flagelos peritríqueos
ou não móveis
● Crescimento em meios seletivos e
não-seletivos na ausência de
NaCl ou outros suplementos
● Aeróbios ou anaeróbios
facultativos
● Fermentadores da glicose e outros
carboidratos
● Catalase-positivo,
oxidase-negativo e redutores de
NO3- → NO2 (nitrito a nitrato)
Obs: Fermentação da lactose:
propriedade bioquímica empregada para
distinção de espécies de
Enterobacteriaceae
Ágar MacConkey
● Meio seletivo e diferencial para o
isolamento de enterobactérias
● Sais biliares e cristal violeta:
inibidores do crescimento de bactérias
gram-positivas (onde está a seletividade
dele)
● Fermentação da lactose →
produção
de ácidos → viragem do indicador de pH
(vermelho neutro)
- Colônias vermelhas/róseas = lac +
- Colônias incolores ou da cor do
meio = lac -
Estrutura antigênica das
enterobacteriaceae
Principal antígeno de parede celular
LPS ou endotoxina
- Lipídeo A: manifestações sistêmicas
o Febre
o Ativação do complemento
o ↑ liberação de citocinas
o Leucocitose e trombocitopenia
o Coagulação intravascular disseminada
o ↓ Circulação Periférica
● Choque → morte
Antígeno comum → Classificação como
membros de enterobacteriaceae (presente
em todas as bactérias)
Classificação epidemiológica de
estirpes de uma espécie
● associação com uma doença
específica
- E. coli com ≠ antígenos O à
diarreia ou ITU
● Cada gênero = antígeno O
específico
- Possibilidade de reação cruzada
entre gêneros
- 1 estirpe = ≠ antígenos O
● Parte + externa do LPS
● Resistentes a álcool e calor
● Detectáveis por reações de
aglutinação (IgM) à rastreio
Flagelo (antígeno h)
→ Termolábeis e sensíveis ao tratamento
com álcool
- Proteínas flagelares (ex. flagelina)
- Em 1 ou 2 formas (variação antigênica) à
evasão dos anticorpos
- Aglutinação com anticorpos anti-IgG
- Podem interferir na aglutinação com
anticorpos anti-O
Cápsula (antígeno k ou vi)
● Termolábeis
● Natureza polissacarídica ou
proteica
● Sem importância epidemiológica,
mas podem interferir na reação de
detecção do antígeno O
● Klebsiella: cápsulas com
antígenos K protegendo os demais
à evasão da fagocitose e
reconhecimento de anticorpos
● Alguns associados com virulência
- E. coli com antígeno K1 →
meningite neonatal
- o ≠ antígenos K de E. coli
→ adesão ao epitélio da
mucosa antes da invasão
do TGI ou trato urinário
Fatores de virulência comuns em
Enterobacteriaceae
1. Sistemas de secreção do tipo 3
(para entregar fatores de virulência
específicos para modular a célula
hospedeira. É um Complexo
estrutural de 20 ≠ proteínas à
entrega de fatores de virulência
para o interior da célula do
hospedeiro)
2. Fímbrias (Adesinas → associação
ao epitélio da mucosa)
3. Exotoxinas ( Envolvidos na origem
do processo diarreico plasmidiais)
4. Proteínas ligantes de ferro
(Sideróforos à captura de Fe (fator
de crescimento limitante)
5. Hemolisinas (Liberação de Fe e
outros nutrientes dos eritrócitos e
outras células do hospedeiro)
Escherichia
● Escherichia coli → + comum e +
importante membro do gênero
● Presente em ↑ proporções no TGI
de humanos e mamíferos
- Camada mucosa do colón
- Comportamento (menor)
oportunista no TGI: perfuração
intestinal e passagem da bactéria
pelo peritônio
A) Principais doenças clínicas:
1. Gastroenterites: importância em
países em desenvolvimento
2. Infecções do trato urinário
(ITUs): > 80% das adquiridas na
comunidade
3. Meningite neonatal: junto com
estreptococos do grupo B,
patógeno bacteriano + comum
4. Sepse: bacilo gram-negativo +
comumente isolado
● Sorotipos específicos associados
à virulência: E. coli O157 causa +
comum de colite hemorrágica
● Maioria das infecções endógenas,
com exceção das gastroenterites e
meningite
-Imunocomprometimento/ sitio de
entrada que permite a bacteria
atingir outro local que ela não é
encontrada no organismo
Classificaçãoda escherichia em:
→ Patotipos: um grupo de
estirpes que causam doença e/ou
síndrome clínica pelo
compartilhamento de um conjunto
de fatores de virulência
→ Classificação das estirpes
diarreiogênicas de E. coli em 6
patotipos:
1. EPEC: Enteropatogênica ID→
diarreia secretora
2. ETEC: Enterotoxigênica ID→
diarreia secretora
3. EAEC: Enteroagregativa ID →
diarreia secretora
4. EHEC: Enterohemorrágica IG →
diarreia sanguinolento
5. EIEC: Enteroinvasiva IG →
diarreia sanguinolenta
6. DAEC: de adesão difusa ID
1. EPEC
● Crianças (<5 anos) → países em
desenvolvimento
● Diarreia aquosa e profusa,
seguida de febre e vômito
● Humanos como único reservatório
- Transmissão fecal-oral,
pessoa-pessoa
● Locus of enterocyte effacement
(LEE), ou local de destruição de
enterócitos: ilha de patogenicidade
cromossomal com > 40 genes dos
fatores de virulência
- Cepas típicas
● Plasmídeo de E. coli do fator de
aderência (EAF)
- Cepas atípicas
● Destruição das microvilosidades
intestinais pela lesão AE -
“attachment/effacement”
(adesão/aplainamento)
PATOGÊNESE – EPEC
● Pili formadoras de feixes (BFP):
adesão inicial as células do epitélio
do intestino delgado seguida de
destruição das microvilosidades;
de origem plasmidial
● T3SS: inserção de proteínas
efetoras na célula epitelial;
codificado pelo LEE
● Receptor translocado de
intimina (Tir): uma das proteínas
translocadas pelo T3SS; inserida
na membrana do epitélio intestinal
à ligante da intimina
● Intimina: adesina de membrana
externa da EPEC; ligação com a
Tir leva a polimerização dos
filamentos de actina e destruição
da integridade celular epitelial e
morte celular (formação de
“pedestais”)
2. ETEC
● Parece cólera mas não é
sanguinolenta
● Crianças em países em
desenvolvimento e diarreia
dos “viajantes”
● Humanos, animais como
reservatórios (suinocultura)
- Transmissão fecal-oral via
ingestão de água e
alimentos contaminados;
não há transmissão
pessoa-pessoa
● Diarreia secretória após 1
a 2 dias de incubação, com
potencial duração por 3 a 5
dias
- Sintomas semelhantes ao
da cólera (diarreia aquosa,
não sanguinolenta, dores
abdominais, cólicas,
vômitos, febre baixa)
- ↑ mortalidade em
indivíduos mal nutridos e
com doenças de base
(crianças e idosos)
● Fatores de colonização
(CFs) → ADESÃO
(glicoproteínas especificas
do hospedeiro)
- Adesina flagelar EtpA +
adesinas de membrana
externa (Tia e Tib)
● Enterotoxinas termolábeis
(LT) e termorresistentes
(ST) → AGRESSÃO
PATOGÊNESE – ETEC
- STa (enterotoxina termoresistente): +
envolvida na doença humana; peptídeo
monomérico pequeno se liga ao receptor
transmembrana da guanilato ciclase → ↑
secreção de cGMP → hipersecreção de
fluidos e inibição da absorção de fluidos
(por isso que tem diarreia aquosa intensa)
- LT-1: + envolvida na doença humana e
similar a proteína colérica; exotoxina do
tipo A-B que induz ↑ [cAMP] via ativação
da adenilato ciclase → ↑ secreção de Cl e
↓ absorção de Na e Cl → diarreia aquosa
secreção de PGs (prostaglandinas) e
produção de citocinas pró- inflamatórias
→ perda de fluido
3. EAEC
● Diarreia infantil em países
subdesenvolvidos, diarreia dos
“viajantes”, diarreia aquosa
persistente (imunocomprometidos)
com vômito, desidratação e febre
baixa, diarreia crônica (>14 dias) e
crescimento retardado em crianças
● Alimentos, ocasionalmente
carreadores humanos
- Transmissão pela via fecal-oral e
principalmente por ingestão de
alimentos e água
● Autoagregação na superfície do
epitélio do intestino delgado e,
eventualmente, colón com
formação de biofilme
- “Tijolos empilhados”
● Grupo muito heterogêneo de
estirpes com potencias toxinas
semelhantes a ST, enterotoxinas
codificadas por plasmídeos e até
hemolisinas
PATOGÊNESE – EAEC
- Fímbria de aderência agregativa (AAF/I,
AAF/II, AAF/III): adesinas similares ao pili
BFP e responsáveis por geração via
indução de IL-8 microcolônias de EPEC
com consequente aglutinação das células
bacterianas em um arranjo de “tijolos
empilhados”
- Toxina termoestável enteroagregativa
(EAST): induz secreção de fluidos e
antigenicamente relacionada → toxina
termoestável de ETEC
- Toxina codificada pelo plasmídeo (PET):
iserina- protease que tem como alvo a
⍺-fodrina → disrrupção das filamentos de
actina do citoesqueleto à exfoliação →
secreção de fluidos
4. EHEC
● STEC: E. coli produtora da toxina
Shiga (tipo AB)
● Diarreia aquosa inicial aguda
seguida de diarreia sanguinolenta
(colite hemorrágica); com cólicas
abdominais, pouca ou nenhuma
febre, pode progredir para
síndrome urêmica hemolítica
(SHU)
- SHU: desordem caracterizada
por falha renal aguda,
trombocitopenia e anemia
hemolítica microangiopática, é
uma complicação que ocorre em
5% a 10% das crianças com > de
10 anos infectadas por EHEC. Na
maioria dos pacientes não
tratados, os sintomas
desaparecem entre 4 e 10 dias.
Óbito em até 5% dos pacientes e
sequelas graves em até 30%
● Humanos e animais como
reservatórios, água e alimentos
como fontes
- Transmissão devido ao consumo
de carne malcozida ou outros
produtos derivados de carne,
água, leite não pasteurizado, suco
de frutas, vegetais mal-cozidos,
com possibilidade de transmissão
pessoa-pessoa
- Dose infecciosa ↓ ↓ ↓ = <100
bactérias!
● E. coli O157:H7: estirpe mais
conhecida
● Associação com a lesão A/E =
estirpes + patogênicas
● Surtos nos EUAs nos anos 1980
associado ao consumo de
hambúrgueres com carne mal
cozida à vigilância epidemiológica
(CDC, EUA)
- E. coli O157:H7 (mais conhecida)
- Temperatura inadequada do
cozimento
● Surtos em outros locais (Canadá,
Japão e Europa nas décadas
seguintes
PATOGÊNESE – EHEC
- BFP, intimina: adesinas para
associação com o epitélio do colón
- Toxina Shiga (Stx): codificadas por fago
lisogênico; citotóxicas que inibem a
síntese de proteínas; lesões A/E com
destruição de microvilosidades intestinais,
resultando em diminuição de absorção
o Stx-1: idêntica a de Shigella
dysenteriae
o Stx-2: 60% de homologia; destruição
de células endoteliais glomerulares →
associação com a SHU
o Toxina tipo AB com
globotriaosilceramida, GB3 como
glicolipídio receptor específico na célula
hospedeira (vilosidades intestinais e
células endoteliais renais) → após
internalização, subunidade A da toxina
clivada se liga ao 28S rRNA → bloqueio
da síntese proteica → MORTE CELULAR
à microtrombos
5. EIEC
● Raro em países em
desenvolvimento e desenvolvidos
● Muito relacionada à Shigella
devido às características
fenotípicas e patogênicas
● Diarreia aquosa, com uma minoria
evoluindo para a forma disentérica
(com febre, cólicas abdominais,
sangue nas fezes)
● Genes do plasmídeo pInv:
mediação da invasão do epitélio
do colón
● Mecanismo de invasão e
dispersão no colón semelhante ao
de Shigella e Listeria
● Sorotipos O:O124; O143; 0164
PATOGÊNESE – EIEC
- Invasão do epitélio do colón (ulceração)
- Escape do vacúolo fagocítico
- Passagem célula-célula pela formação
de “caudas” de actina
6. DAEC
● Definida pela existência de um
padrão de aderência difuso
● Diarreia, principalmente em
crianças com > 1 ano
● Adesina fimbrial F1845 (ligante da
glicoproteína de superfície DAF),
⍺-hemolisina e fator necrosante
citotóxico-1
● Efeito citopático característico à
longas extensões nas
microvilosidades que envolvem a
bactérias
Diagnóstico
● Isolamento e identificação
bioquímica/molecular de E. coli
nas fezes do paciente
(coprocultura)
● Distinção dos ≠ patotipos:
detecção molecular (PCR) dos
genes de virulência específicos,
imunoensaios e infecção em
culturas celulares
(centros/laboratórios de referência)
-EPEC: PCR dos genes da região
LEE e confirmação da ausência da
toxina Shiga
- ETEC: PCR dos genes das
enterotoxinas LT e ST; anticorpos
anti-LT
- EAEC: PCR dos genes
plasmidiais de virulência; ensaios
de adesão a culturas de células
HEp-2/HeLa
- EHEC: meio seletivo ágar
MacConkey sorbitol (O157:H7);
PCR dos genes stx; anticorpos
anti-LPS ou anti-St
Tratamento
● Hidratação, reposição de fluidos e
eletrólitos,repouso
● Diarréias crônicas, persistentes e
casos severos: antibioticoterapia
(encurtamento doquadro)
- Importância do conhecimento do
perfil de suscetibilidade aos
antimicrobianos anteriormente ao
tratamento
● Evitar uso de antidiarreicos!
Controle
● Saneamento básico
● Práticas de higiene na cadeia de
produção de alimentos
● Cuidado no manejo e descarte de
dejetos animais
● Boas práticas de higiene no
contato com animais
● Evitar ingestão de produtos não
pasteurizados e especialmente de
carnes cruas ou mal cozi